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3D打印陶瓷植入材料可比拟人类骨骼

文章来源:华夏双创研究院 发布时间:2026-05-28 10:26:56

骨移植是全球第二常见的组织移植手术,每年超过200万例。目前,移植大多依赖患者自身或捐赠者的骨骼。可这些骨源不仅有限,还可能意味着额外的手术、漫长的恢复以及各种并发症。

  为纾解这一困境,团队选用构成天然骨骼矿物结构的化合物羟基磷灰石,来打造仿生骨支架,以唤醒并支持人体自身的组织再生能力。借助与大自然相同的材质,通过陶瓷3D打印精心塑形,与患者个体的骨缺损完美匹配,而无需依赖可能带来副作用的药物或生长因子。

  陶瓷3D打印技术使团队得以精准掌控支架的内部结构,包括供细胞生长和营养流动的孔隙的大小及其连通性。他们最终锁定了一种最佳的仿骨结构:带有精心设计的约400微米内部孔隙、孔隙率约为45%的植入物。这一结构在强度与生物性能之间取得了微妙平衡,让成骨细胞能够顺利进入材料,与之互动,并成功开始构建新的骨组织。团队还发现,材料化学特性和表面质地的细微调整,会影响细胞的行为方式。

  最新成果让植入物可依据个人需求量身设计,从而告别“一刀切”的解决方案,为未来个性化医疗的临床应用奠定了坚实基础。